LawRu.info - Правовая Россия. Портал
 
LawRU.info
Курсы валют
08.11.2014
59.3
49.3
47.9
7.8
75.8
Рейтинги


Рейтинг@Mail.ru

Вы находитесь на старой (архивной) версии сайта "Правовая Россия". Для перехода на новый сайт нажмите здесь.

Определение ПЛОТНОСТИ ПОТОКА ЭНЕРГИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ в МЕСТАХ РАЗМЕЩЕНИЯ РАДИОСРЕДСТВ, РАБОТАЮЩИХ в ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ 300 МГЦ 300 ГГЦ. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ. МУК 4.3.1167-02 (УТВ. ГЛАВНЫМ ГОСУДАРСТВЕННЫМ САНИТАРНЫМ ВРАЧОМ РФ 07.10.2002)

Текст документа по состоянию на 1 марта 2008 года (архив)

Страница 4
 
       d - расстояние между щелями;
       D - диаметр щели;
       t - толщина отражающей поверхности.
       в   тех  случаях,  когда  геометрические  параметры  решетчатой
   структуры  не  позволяют  рассчитать  коэффициент  прохождения  или
   структура  решетки существенно отличается от рассмотренных, следует
   брать Т = 0,01...0,02.
       Пример  расчета  ППЭ  с  учетом решетчатой структуры рефлектора
   приведен в Приложении 6.
   
      7. Расчет плотности потока энергии вблизи вибраторных антенн
   
       Расчет ППЭ вблизи вибраторных антенн осуществляется по формуле:
   
                           ->   ->
                 П = 50|Re{Е  х Н*}|, мкВт/кв. см,              (7.1)
   
            ->    ->
       где  Е  и  Н*  -  векторы напряженности электрического (В/м) и
   магнитного (А/м) полей соответственно (символом  "х" здесь и далее
   обозначается векторное произведение).
       Вычислению  векторов  напряженности электрического и магнитного
   полей  предшествует решение электродинамической задачи о нахождении
   функции  распределения тока (токовой функции) в проводниках антенны
   при заданном возбуждении.
       Данная   задача   решается  в  приближении  тонкого  провода  с
   использованием   интегрального   уравнения  Харрингтона.  При  этом
   используется   метод  коллокации  (метод  сшивания  в  точках)  при
   кусочно-синусоидальном  базисе  разложения токовой функции. Антенна
   представляется  системой цилиндрических проводников, радиус которых
   не   превышает   0,02лямбда.  Проводники  разбиваются  определенным
   образом  на короткие отрезки (сегменты), длина которых не превышает
   0,1лямбда.   Соседние   сегменты  (на  одном  проводнике)  частично
   перекрываются:  начало  некоторого  данного  сегмента  совпадает  с
   центром предыдущего, конец - с центром последующего.
       Интегральное уравнение Харрингтона имеет вид:
   
                                 ->    ->                            1        dG(l, l') dI(l')
   Е (l) = i интеграл [омега мю (h(l), h(l')) G(l, l') I(l') + -------------- --------- ------]dl',  (7.2)
    0            L             0                               омега эпсилон     dl       dl'
                                                                            0
   
       где:
       Е (l) - стороннее поле;
        0
       L   -   контур,   последовательно   проходящий  по  осям  всех
   проводников  -  вдоль  данного контура отсчитываются криволинейные
   координаты l и l' (см. рис. 7.1 - не приводится);
       омега - круговая частота;
       мю  - магнитная постоянная;
         0
       эпсилон  - диэлектрическая постоянная;
              0
       ->     ->
       h(l) и h(l') - единичные векторы, тангенциальные к проводникам
   в точках l и l';
   
                   -i бета R(l,l')
                  е
       G(l, l') = ---------------- - функция Грина;
                    4пи R(l, l')
   
                    ->  ->     2    1/2
       R(l, l') = {|r - r'| + а (l)}    - расстояние  между  точками,
   соответствующими значениям l и l';
       ->  ->
       r и r' - радиус-векторы точек l и l' соответственно;
       а(l) - радиус проводника в точке l;
       I(l') - искомая токовая функция.
       Искомая токовая функция I(l') при выбранном базисе  разложения
   определяется как линейная комбинация:
   
                                М
                       I(l') = SUM {I  в (l')},                 (7.3)
                               m=1   m  m
   
       где:
       М - число базисных функций, равное числу сегментов;
       I  - коэффициент при m-ой базисной функции;
        m
       в (l') - m-ая кусочно-синусоидальная базисная функция.
        m
       Представление токовой функции в виде (7.3) сводит интегральное
   уравнение (7.2) к  системе  М  линейных  алгебраических  уравнений
   относительно I :
                 m
   
                     М            N
                    SUM Z   I  = SUM Z      I     ,             (7.4)
                    m=1  km  m   i=1  k,М+i  (вх)
                                                 i
   
       где:
       k = 1, 2,..., М;
       N - число входов (активных вибраторов) антенны;
       I      - заданные входные токи.
        (вх)
            i
       Коэффициенты системы (7.4) рассчитываются по формуле:
   
                                     -i бета R                   -i бета R     -i бета R
                                              1                           0             2
             -i30      ->    ->     е                           е             е
   Z   = ------------ [h(l ) h(l ) {----------- - 2cos(бета L ) ----------- - -----------} -
    km   sin(бета L )     k     m       R                    m      R             R
                   m                     1                           0             2
   
     ->    ->             -i бета R                     -i бета R              -i бета R
     h(l ) ро                      1                             0                      2
        k    0           е                             е                     е
   - --------- {(z - L ) ----------- - 2z cos(бета L ) ----------- + (z + L ) -----------}],  (7.5)
        ро            m      R                      m      R               m      R
                              1                             0                      2
   
       где:
       l  и l  - средние точки соответственно m-го и k-го сегментов;
        k    m
       L  - половина длины m-го сегмента;
        m
       R , R  и R   -  расстояния  до  средней  точки  k-го  сегмента
        1   0    2
   соответственно   от  начальной,  средней  и  конечной  точек  m-го
   сегмента;
                                    ______________
            ->   ->  ->            /->   -> 2    2
       z = (r  - r ) h(l ), ро = \/|r  - r |  - z     -    координаты
             k    m     m            k    m
   средней точки k-го сегмента в цилиндрической системе, связанной  с
   m-м сегментом;
       ->      ->   ->    ->
       ро  = {(r  - r ) - h(l ) z} / ро  -  ро-орт  в  цилиндрической
         0      k    m       m
   системе, связанной с m-м сегментом;
       ->   ->
       r  и r  - радиус-векторы средних точек k-го и  m-го  сегментов
        k    m
   соответственно.
       Первые М сегментов вводятся собственно на проводниках антенны.
   Сегменты  с  номерами, превышающими М, вводятся в областях зазоров
   активных  вибраторов,  к  которым  подводятся  питающие напряжения
   (токи).  Соответствующие  им коэффициенты  Z     , обусловливающие
                                               k,М+i
   неоднородность  системы  (7.4),  также  рассчитываются  по формуле
   (7.5).
       Найденные  коэффициенты  I ,  будучи  подставленными  в (7.3),
                                 m
   совместно   с   базисными   функциями   восстанавливают   функцию,
   аппроксимирующую распределение тока по проводникам.
       Векторы  напряженности  электрического  и  магнитного  полей в
                                                  ->
   заданной  точке  наблюдения  с радиус-вектором r рассчитываются по
   формулам:
   
                      ->  М+N ->  ->  М+N ->
                      Е = SUM Е , Н = SUM Н ,                   (7.6)
                          m=1  m      m=1  m
   
           ->   ->
       где Е  и Н     -    векторы    напряженности    соответственно
            m    m
   электрического и магнитного полей, создаваемые в точке  наблюдения
   k-м сегментом (включая сегменты в зазорах активных вибраторов).
               ->   ->
       Векторы Е  и Н  рассчитываются по формулам:
                m    m
   
                              -i бета R                   -i бета R
           -i30 I                      1                           0
   ->            m    ->     е                           е
   Е  = ------------ [h(l ) {----------- - 2cos(бета L ) ----------- -
    m   sin(бета L )     m       R                    m      R
                  m               1                           0
   
      -i бета R     ->             -i бета R                     -i бета R              -i бета R
               2    ро                      1                             0                      2
     е                0           е                             е                      е
   - -----------} - --- {(z - L ) ----------- - 2z cos(бета L ) ----------- + (z + L ) -----------}];  (7.7)
         R          ро         m      R                      m      R               m      R
          2                            1                             0                      2
   
               ->
         -i I  фи             -i бета R                   -i бета R     -i бета R
   ->        m   0                     1                           0             2
   Н  = ------------------- {е           - 2cos(бета L ) е           - е          },  (7.8)
    m   4пи ро sin(бета L )                           m
                         m
   
       где:
       R , R  и R  - расстояния    между    точкой    наблюдения    и
        1   0    2
   соответственно начальной,  средней   и   конечной   точками   m-го
   сегмента;
                                    ______________
            ->   ->  ->            /->   -> 2    2
       z = (r  - r ) h(l ), ро = \/|r  - r |  - z     -    координаты
                  m     m                 m
                    ->
   точки наблюдения r  в  цилиндрической  системе,  связанной  с  m-м
   сегментом;
              ->  ->      ->  ->  ->        ->
             [r - h(l ) {(r - r ) h(l )}] х h(l )
       ->            m         m     m         m
       фи  = ------------------------------------    -    фи-орт    в
         0        ->  ->      ->  ->  ->
                 |r - h(l ) {(r - r ) h(l )}|
                         m         m     m
   цилиндрической системе, связанной с m-м сегментом.
       При m > М в формулах (7.7) и (7.8) в качестве коэффициентов I
                                                                    m
   берутся  соответствующие заданные входные токи: I  = I       , m >
                                                    m    (вх)m-N
   N.
       Пример  расчета  ППЭ  вблизи  вибраторной  антенны  приведен  в
   Приложении 7.
   
         8. Учет влияния подстилающей поверхности (земли, крыши)
   
       Учет   влияния  плоской  безграничной  поверхности  сводится  к
   применению двухлучевой модели (рис. 8.1 - не приводится).
       в точке в плотность потока энергии рассчитывается по формуле:
   
            П = П (ТЭТА , фи , r ) + П (ТЭТА , фи , r ),        (8.1)
                 1     1    1   1     2     2    2   2
   
       где:
       П (ТЭТА , фи , r ) - ППЭ, создаваемая прямой волной (луч АВ);
        1     1    1   1
       П (ТЭТА , фи , r )   -      ППЭ,      создаваемая      волной,
        2     2    2   2
   распространяющейся по траектории АСВ;
   
                                h  + h          h  - h
                                 1    2          1    2
          ТЭТА  = ТЭТА  + arctg ------- - arctg -------;        (8.2)
              2       1           ро              ро
   
                             _______________
                            / 2            2
                     r  = \/ро  + (h  - h ) ,                   (8.3)
                      1             1    2
   
                             _______________
                            / 2            2
                     r  = \/ро  + (h  + h ) .                   (8.4)
                      2             1    2
   
       Обе  составляющие  рассчитываются  по методике, соответствующей
   свободному пространству.
       Для  учета влияния горизонтальной идеально проводящей плоскости
   конечных   размеров   выделяются   три   области,   соответствующие
   приближению геометрической оптики (рис. 8.2 - не приводится):
       I  -  область прямых лучей, II - область интерференции прямых и
   отраженных  лучей,  III  -  область  тени, в которой предполагается
   отсутствие поля.
       Исходными  данными  для  учета  конечных  размеров крыши вдоль
   азимута  фи  (рис.  8.3  -  не  приводится)  являются:  координаты
   фазового центра Ф {0, 0, z },  координаты  расчетной  точки М {х ,
                             Ф                                     М
   y , z }, координаты углов крыши А {х , y , z }, в {х , y , z }.
    М   М                              А   А   А       в   в   В
       Последовательность расчета:
       1. Вычисляются значения некоторых вспомогательных параметров:
   
               y  - y         у  (х  - х ) - х  (y  - y )
                в    А         А   в    А     А   в    А
         k   = -------, а   = ---------------------------.      (8.5)
          АВ   х  - х    АВ            х  - х
                в    А                  в    А
   
       2.  Определяются  координаты точки к (точки пересечения кромки
   крыши АВ линии о кси):
                         пи   пи
       - для фи не равно --, 3--:
                         2    2
   
                         а               а   tg фи
                          АВ              АВ
                 х  = -----------, y  = -----------;            (8.6)
                  к   tg фи - k     к   tg фи - k
                               АВ                АВ
   
                  пи   пи
       - для фи = --, 3--:
                  2    2
   
                         х  = 0, y  = а  .                      (8.7)
                          к       к    АВ
   
       3. Рассчитываются расстояния:
   
                         ______               ______
                        /2    2              /2    2
            l  = ОК = \/х  + y , l  = ОN = \/х  + y .           (8.8)
             к           к    к   М           М    М
   
       4.  в  соответствии  с  алгоритмом,  приведенном  на  рис. 8.4,
   определяется принадлежность точки М к одной из трех областей.
   
                   да       --------------¬     нет
            ----------------+   z  >= 0   +-------------¬
            ¦               ¦    М        ¦             ¦
            ¦               L--------------             ¦
     да ----+---¬ нет                           да  ----+---¬ нет
      --+l  > l +--------------¬              ------+l  > l +-------¬
      ¦ ¦ М    К¦              ¦              ¦     ¦ М    К¦       ¦
      ¦ L--------              ¦              ¦     L--------       ¦
   ---+----------------------¬ ¦         -----+--------------------¬¦
   ¦      z             z    ¦ ¦         ¦        |z |           z ¦¦
   ¦       Ф             М   ¦ ¦         ¦          М             Ф¦¦
   ¦arctg -- <= arctg -------¦ ¦         ¦arctg ------- <= arctg --¦¦
   ¦      l           l  - l ¦ ¦         ¦      l  - l           l ¦¦
   ¦       к           М    К¦ ¦         ¦       М    к           К¦¦
   L--T---------T------------- ¦         L----T-----------T---------¦
   да ¦         ¦ нет          ¦           да ¦           ¦ нет     ¦
   ---+-¬     --+-¬         ---+-¬          --+-¬      ---+--¬  ----+
   ¦ II ¦     ¦ I ¦         ¦ II ¦          ¦ I ¦      ¦ III ¦  ¦III¦
   L-----     L----         L-----          L----      L------  L----
   L-------------------------------  --------------------------------
                                   \/
                      Область расположения точки М
   
            Рис. 8.4. Алгоритм определения области нахождения
                                 точки М
   
       5.  Приведенный  порядок расчета повторяется для всех выбранных
   значений  фи,  соответствующих положению линии о кси внутри сектора
   углов АОВ.
       Примечание.    в    Приложении   9   приведена   информация   о
   рекомендуемом  программном  обеспечении,  включающем в себя расчеты
   плотности   потока   энергии  по  приведенным  выше  методикам  для
   рассмотренных технических средств.
   
          9. Инструментальный контроль уровней электромагнитных
                           полей радиосредств
   
       9.1.  Инструментальный  контроль уровней ЭМП проводится с целью
   определения  фактического  состояния  электромагнитной обстановки в
   местах расположения излучающих радиосредств.
       Измерения проводятся:
       -  на этапе предупредительного санитарного надзора (при приемке
   объекта в эксплуатацию);
       -   на  этапах  текущего  санитарного  надзора  (при  изменении
   ситуационных  планов  размещения  антенн, технических характеристик
   или режимов работы объекта);
       -   после  проведения  защитных  мероприятий,  направленных  на
   снижение уровней ЭМП;
       -  в  порядке  плановых  контрольных  измерений (не реже одного
   раза в год).
       9.2.   Подготовка   к   проведению  инструментального  контроля
   включает несколько этапов:
       -  согласование  цели, времени и условий проведения измерений с
   заинтересованными организациями и предприятиями;
       -   рекогносцировку  района  проведения  измерений  (подготовка
   информации    о    местности,   рельефе,   наличии   переотражающих
   поверхностей, выбор трасс и точек измерений);
       -   подготовку   информации   об   источнике   излучения  (типы
   передающих  средств,  рабочие  частоты,  режимы  и  мощности,  типы
   антенн их параметры и пространственное положение);
       -  изучение  нормативной  санитарно-гигиенической документации,
   относящейся к данному виду технических средств;
       - обеспечение измерений дальности до точки измерений;
       - подбор и подготовку необходимой измерительной аппаратуры;
       - выполнение расчетного прогнозирования;
       -     определение     необходимости    использования    средств
   индивидуальной защиты.
       9.3.  Для  инструментального  контроля  используются измерители
   плотности  потока  энергии (ППЭ), к которым предъявляются следующие
   требования:
       -   измерительная   антенна   (зонд,  датчик  поля)  не  должна
   существенно искажать структуру измеряемого поля;
       -  измерительная  антенна  (зонд,  датчик  поля)  должна  иметь
   изотропную характеристику направленности;
       -  кабель,  соединяющий  антенну  с  измерительным прибором, не
   должен обладать антенным эффектом;
       -    частотный    диапазон    измерительной    антенны   должен
   соответствовать   диапазону   частот   измеряемых  электромагнитных
   полей;
       -  прибор  должен  обладать достаточной помехозащищенностью для
   работы  в  мощных  мешающих  ЭМП, работать в стационарных и полевых
   условиях.
       9.4.  Перечень  рекомендуемых измерительных приборов приведен в
   таблице Приложения.
       9.5. Выбор трасс (маршрутов) измерений.
       9.5.1.  Число трасс определяется рельефом прилегающей местности
   и   целью   измерений.   При  установлении  границ  СЗЗ  выбирается
   несколько  трасс, определяемых по конфигурации теоретических границ
   СЗЗ  и прилегающей селитебной зоны. При текущем санитарном надзоре,
   когда  характеристики  объекта  и условия его эксплуатации остаются
   неизменными,  измерения  могут  проводиться  по  одной  характерной
   трассе или по границе СЗЗ.
       9.5.2.   При  выборе  трасс  учитывается  характер  прилегающей
   местности   (рельеф,  растительный  покров,  застройка  и  пр.),  в
   соответствии  с  которым  район, прилегающий к объекту, разбивается
   на  секторы.  в  каждом  секторе выбирается радиальная относительно
   объекта трасса. к трассе предъявляются требования:
       -   трасса   должна  быть  открытой,  а  площадки,  на  которых
   намечается  проведение  измерений, должны иметь прямую видимость на
   антенну излучающего средства;
       -  вдоль  трассы,  в  пределах  главного лепестка ХН, не должно
   быть   переизлучателей  (металлических  конструкций  и  сооружений,
   линий   электропередачи   и   т.п.)  и  других  затеняющих  местных
   предметов;
       -   наклон  трассы  должен  быть  минимальным  по  сравнению  с
   наклоном всех возможных трасс в данном секторе;
       -  трасса должна быть доступной для пешего передвижения или для
   автотранспорта;
       -   протяженность  трассы  определяется  на  основе  расчетного
   удаления  границ  СЗЗ и глубины зоны ограничения застройки (в 1,5 -
   2 раза больше);
       -  точки (площадки) для проведения измерений следует выбирать с
   интервалом  5 - 10 м - при удалении до 100 м от излучающей антенны;
   10  -  20  м  -  при  удалении  от  100 м до 300 м; 20 - 50 м - при
   удалении более 300 м.
       9.6. Проведение измерений.
       9.6.1.  Выбор  мест  измерений  определяется  необходимостью по
   возможности  исключить  облучение населения в местах его возможного
   нахождения   как   в   пределах   санитарно-защитной  зоны  и  зоны
   ограничения, так и вне их.
       9.6.2.   в   обязательном   порядке   обследованию  в  границах
   санитарных  зон  подлежат здания первой линии относительно объекта.
   в   случае   превышения   предельно   допустимого  уровня  проверке
   подвергаются  строения последующих линий, особенно строения, высота
   которых превышает высоту строений первой линии.
       9.6.3.  При  измерении  уровней  ЭМП  необходимо  ориентировать
   измерительную  антенну  (зонд, датчик поля) на излучающую антенну и
   вращением ее вокруг своей оси добиться максимального значения.
       9.6.4.  в  каждой точке измерений следует находить максимальное
   значение   ППЭ   по   высоте   до   2   метров.  При  этом  следует
   руководствоваться требованиями п. 9.6.3.
       9.6.5.  в  каждой  точке  контроля производится три независимых
   измерения.   Результатом   является   максимальное   значение  этих
   измерений.
       9.6.6.  По результатам измерений составляется протокол, который
   является неотъемлемой частью санитарного паспорта.
   
   
   
   
   
                                                          Приложение 1
   
        СПРАВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ РАСЧЕТА ППЭ ВБЛИЗИ ПАРАБОЛИЧЕСКОЙ
                       АНТЕННЫ с КРУГЛОЙ АПЕРТУРОЙ
   
           1. Функция F(u, х) - круглая апертура, u = 0...100
   
                                                          Таблица П1.1
   
   ----T------------------------------------------------------------¬
   ¦ u ¦                        Параметр х                          ¦
   +---+-----T------T------T------T-------T--------T--------T-------+

Полезная информация
Инфо
---




Разное